0 / 0 / 0
Регистрация: 25.12.2018
Сообщений: 2
1

Проблема с 2D освещением

25.12.2018, 23:37. Показов 1426. Ответов 1

Author24 — интернет-сервис помощи студентам
Всем доброе время суток. Был наспех написан код для обработки освещения и теней с использованием фрагментарного шейдера.
C# + OpenTK

Алгоритм вкратце:
Для каждого источника света:
- Включаем stencil буфер
- Для каждого блока:
- - Рассчитываем и отрисовываем тень для stencil буфера
- Отключаем stencil буфер
- Отрисовываем освещение используя пиксельный шейдер, где stencil пуст
Для каждого блока:
- Отрисовываем блок

На данный момент освещение отрисовывается вроде нормально, а вот теней совсем нет.
Во вложении скриншот с текущим состоянием.
В упор не вижу ошибки. Быть может вы поможете?

C#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Drawing;
 
using OpenTK;
using OpenTK.Graphics;
using OpenTK.Graphics.OpenGL;
using OpenTK.Input;
 
 
namespace LightTest
{
    internal static class Program
    {
        static void Main()
        {
            using (var app = new RenderEngine())
            {
                app.Run();
            }
        }
    }
 
    internal class RenderEngine : GameWindow
    {
        private readonly int _width = 800;
        private readonly int _height = 600;
 
        private readonly List<Light> _lights = new List<Light>();
        private readonly List<Block> _blocks = new List<Block>();
 
        private int _fragmentShader;
        private int _shaderProgram;
 
        private Random r = new Random();
 
        public RenderEngine() : base(800, 600, GraphicsMode.Default, "2D lighting test", GameWindowFlags.FixedWindow) { }
 
        protected override void OnLoad(EventArgs e)
        {
            SetUpObjects();
            Initialize();
        }
 
 
        protected override void OnClosing(CancelEventArgs cancelEventArgs)
        {
            Cleanup();
        }
 
        protected override void OnRenderFrame(FrameEventArgs e)
        {
            GL.Clear(ClearBufferMask.ColorBufferBit);
 
            foreach (var light in _lights) // Для каждого источника света подрубаем stencil буфер
            {
                GL.ColorMask(false, false, false, false);
                GL.StencilFunc(StencilFunction.Always, 1, 1);
                GL.StencilOp(StencilOp.Keep, StencilOp.Keep, StencilOp.Replace);
 
                foreach (var block in _blocks) // Тут мы должны рассчитать и отрисовать тень для stencil буфера
                {
                    Vector2[] vertices = block.GetVertices();
 
                    for (int i = 0; i < vertices.Length; i++)
                    {
                        Vector2 currentVertex = vertices[i];
                        Vector2 nextVertex = vertices[(i + 1) % vertices.Length];
                        Vector2 edge = Vector2.Subtract(nextVertex, currentVertex);
                        Vector2 normal = new Vector2(edge.Y, -edge.X);
                        Vector2 lightToCurrent = Vector2.Subtract(currentVertex, light.Location);
 
                        if (Vector2.Dot(normal, lightToCurrent) > 0)
                        {
                            Vector2 tmp1;
                            Vector2.Subtract(ref nextVertex, ref light.Location, out tmp1);
 
                            Vector2 point1 = Vector2.Add(currentVertex, Vector2.Multiply(tmp1, 500));
 
                            Vector2 tmp2;
                            Vector2.Subtract(ref nextVertex, ref light.Location, out tmp2);
 
                            Vector2 point2 = Vector2.Add(nextVertex, Vector2.Multiply(tmp2, 500));
 
                            GL.Begin(PrimitiveType.Quads);
 
                            GL.Vertex2(currentVertex.X, currentVertex.Y);
                            GL.Vertex2(point1.X, point1.Y);
                            GL.Vertex2(point2.X, point2.Y);
                            GL.Vertex2(nextVertex.X, nextVertex.Y);
 
                            GL.End();
                        }
                    }
                }
 
                GL.StencilOp(StencilOp.Keep, StencilOp.Keep, StencilOp.Keep); // Отрубаем stencil буфер
                GL.StencilFunc(StencilFunction.Equal, 0, 1);
                GL.ColorMask(true, true, true, true);
 
                GL.UseProgram(_shaderProgram); // И отрисовываем свет через шейдер там, где буфер пуст
                GL.Uniform2(GL.GetUniformLocation(_shaderProgram, "lightLocation"), light.Location.X, _height - light.Location.Y);
                GL.Uniform3(GL.GetUniformLocation(_shaderProgram, "lightColor"), light.Red, light.Green, light.Blue);
 
                GL.Enable(EnableCap.Blend);
                GL.BlendFunc(BlendingFactor.One, BlendingFactor.One);
 
                GL.Begin(PrimitiveType.Quads);
 
                GL.Vertex2(0, 0);
                GL.Vertex2(0, _height);
                GL.Vertex2(_width, _height);
                GL.Vertex2(_width, 0);
 
                GL.End();
 
                GL.Disable(EnableCap.Blend);
                GL.UseProgram(0);
 
                GL.Clear(ClearBufferMask.StencilBufferBit);
            }
 
            GL.Color3(0, 0, 0);
 
            foreach (var block in _blocks) // Тут рисуем блоки
            {
                GL.Begin(PrimitiveType.Quads);
 
                foreach (var vertex in block.GetVertices())
                {
                    GL.Vertex2(vertex.X, vertex.Y);
                }
 
                GL.End();
            }
 
            SwapBuffers();
 
            base.OnRenderFrame(e);
        }
 
        protected override void OnKeyDown(KeyboardKeyEventArgs e)
        {
            if (e.Key == Key.Escape) Close();
        }
 
        protected override void OnMouseWheel(MouseWheelEventArgs mouseWheelEventArgs)
        {
            if (mouseWheelEventArgs.Delta > 1) // Крутится вперёд
            {
                _lights[0].Red++;
                _lights[0].Green++;
                _lights[0].Blue++;
            }
 
            if (mouseWheelEventArgs.Delta < 1) // Крутится назад
            {
                _lights[0].Red--;
                _lights[0].Green--;
                _lights[0].Blue--;
            }
        }
 
        protected override void OnMouseMove(MouseMoveEventArgs mouseMoveEventArgs)
        {
            _lights[0].Location.X = mouseMoveEventArgs.Position.X;
            _lights[0].Location.Y = mouseMoveEventArgs.Position.Y - 40; // Погрешность на заголовок окна (WindowBorder.Fixed)
        }
 
        private void SetUpObjects() // Тут накидывем свет и блоки на сцену
        {
            int lightCount = 1 + r.Next(5);
            int blockCount = 1 + r.Next(10);
 
            for (int i = 1; i <= lightCount; i++)
            {
                Vector2 location = new Vector2(r.Next(_width), r.Next(_height));
 
                _lights.Add(new Light(location, r.Next(10), r.Next(10), r.Next(10)));
            }
 
            for (int i = 1; i <= blockCount; i++)
            {
                int lwidth = 50;
                int lheight = 50;
 
                int x = r.Next(_width - lwidth);
                int y = r.Next(_height - lheight);
 
                _blocks.Add(new Block(x, y, lwidth, lheight));
            }
        }
 
        private void Initialize() // Тут вся инициализация
        {
            _shaderProgram = GL.CreateProgram();
 
            _fragmentShader = GL.CreateShader(ShaderType.FragmentShader);
 
            const string fragmentShaderSource =
@"#version 420 core
uniform vec2 lightLocation;
uniform vec3 lightColor;
 
void main() 
{
    float distance = length(lightLocation - gl_FragCoord.xy);
    float attenuation = 1.0 / distance;
    vec4 color = vec4(attenuation, attenuation, attenuation, pow(attenuation, 3)) * vec4(lightColor, 1);
 
    gl_FragColor = color;
}";
 
            GL.ShaderSource(_fragmentShader, fragmentShaderSource);
            GL.CompileShader(_fragmentShader);
 
            int res;
            GL.GetShader(_fragmentShader, ShaderParameter.CompileStatus, out res);
 
 
            if (res == 0)
                Console.WriteLine("Чекай шейдер, он не компилится.");
 
            GL.AttachShader(_shaderProgram, _fragmentShader);
            GL.LinkProgram(_shaderProgram);
            GL.ValidateProgram(_shaderProgram);
 
            GL.MatrixMode(MatrixMode.Projection);
            GL.LoadIdentity();
            GL.Ortho(0, _width, _height, 0, 1, -1);
            GL.MatrixMode(MatrixMode.Modelview);
 
            GL.Enable(EnableCap.StencilTest);
            GL.ClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
        }
 
        private void Cleanup()
        {
            GL.DeleteShader(_fragmentShader);
            GL.DeleteProgram(_shaderProgram);
        }
    }
}
Заранее спасибо за любую помощь!
Миниатюры
Проблема с 2D освещением  
0
Programming
Эксперт
94731 / 64177 / 26122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 116,782
25.12.2018, 23:37
Ответы с готовыми решениями:

Проблема с освещением
Делаю освещение фигуры. Фигура состоит из множества четырехугольников. Без освещения все работает...

Unity проблема с освещением
Почему некоторые объекты просто не отбрасывают тень или просто тень вообще не попадает на объект. ...

Проблемы с освещением, C#
помогити плз, на черном фоне выводит черную сферу, при включении GL_LIGHTING using System; using...

Управление освещением
Привет всем! Построил тут простенький автомат на мега8 для управления освещением в коридоре: днем...

1
0 / 0 / 0
Регистрация: 25.12.2018
Сообщений: 2
26.12.2018, 17:08  [ТС] 2
Ах да, забыл добавить классы Block и Light.
Тут без пояснений по коду, всё и так очевидно.

Block:
C#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
using OpenTK;
 
 
namespace LightTest
{
    internal class Block
    {
        public int X;
        public int Y;
 
        public int Width;
        public int Height;
 
        public Block(int x, int y, int width, int height)
        {
            this.X = x;
            this.Y = y;
            this.Width = width;
            this.Height = height;
        }
 
        public Vector2[] GetVertices()
        {
            return new[] {
                new Vector2(X, Y),
                new Vector2(X, Y + Height),
                new Vector2(X + Width, Y + Height),
                new Vector2(X + Width, Y)
            };
        }
    }
}
Light:
C#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
using OpenTK;
 
 
namespace LightTest
{
    internal class Light
    {
        public Vector2 Location;
 
        public float Red;
        public float Green;
        public float Blue;
 
        public Light(Vector2 location, float red, float green, float blue)
        {
            this.Location = location;
            this.Red = red;
            this.Green = green;
            this.Blue = blue;
        }
    }
}
0
26.12.2018, 17:08
IT_Exp
Эксперт
87844 / 49110 / 22898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 92,604
26.12.2018, 17:08
Помогаю со студенческими работами здесь

Проблемы с освещением
Изучаю OpenGL, добрался до направленного источника света. В качестве фигуры выбрал куб, так как он...

Непонятки с освещением
Добрый день. Пишу небольшую программу для рисования графиков функции в 3-хмерном пространстве....

Wi-Fi контроллер управления освещением
Помогите найти ошибки в схеме

Движение объектов с освещением
Почему при обьявлении света, сферы перестают вращаться вокруг своей оси? #include &quot;stdafx.h&quot;...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
2
Ответ Создать тему
Опции темы

КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin
Copyright ©2000 - 2024, CyberForum.ru